JP2002222414A - 画像処理方法及び画像処理装置 - Google Patents
画像処理方法及び画像処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高い空間周波数を含まないで低い標本化周波数
による画像変換を行う。 【解決手段】１個の入力画像I1(x,y)から１個以上の低
解像度の画像IR(x,y)を生成し、入力画像を含めて複数
個の解像度の画像を適宜選択して幾何変換し、出力画像
O(p,q)を得る。これにより、低い標本化周波数による変
換部分については低解像度の画像から変換することがで
き、高い空間周波数による画質の劣化を抑制することが
できる。
による画像変換を行う。 【解決手段】１個の入力画像I1(x,y)から１個以上の低
解像度の画像IR(x,y)を生成し、入力画像を含めて複数
個の解像度の画像を適宜選択して幾何変換し、出力画像
O(p,q)を得る。これにより、低い標本化周波数による変
換部分については低解像度の画像から変換することがで
き、高い空間周波数による画質の劣化を抑制することが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理方法又は
画像処理装置に関する。本発明は、歪みを有する入力画
像から幾何変換により歪みを除去した出力画像、又は所
望の角度からの撮像が不可能な場合に入力画像から変換
により所望の角度から撮像したかのごとき出力画像を得
る画像処理方法又は画像処理装置に好適である。
画像処理装置に関する。本発明は、歪みを有する入力画
像から幾何変換により歪みを除去した出力画像、又は所
望の角度からの撮像が不可能な場合に入力画像から変換
により所望の角度から撮像したかのごとき出力画像を得
る画像処理方法又は画像処理装置に好適である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、入力画像を幾何変換して出力画
像を得る場合、出力画像の各画素について、４つの入力
画像中の画素を重みとともに対応させ、該４つの入力画
像中の画素の輝度値と重みとから加重平均により出力画
像の画素の輝度値としている。この際、重みとしては、
例えば入力画像と出力画像の各画素のｘｙ座標を整数値
とし、出力画像の各画素に対応する入力画像中の座標を
小数部を含む座標（Ｘ，Ｙ）で示し、該座標を囲む４つ
の格子点の入力画像の画素の輝度値を、前記小数部を重
みとして加重平均するものがある。
像を得る場合、出力画像の各画素について、４つの入力
画像中の画素を重みとともに対応させ、該４つの入力画
像中の画素の輝度値と重みとから加重平均により出力画
像の画素の輝度値としている。この際、重みとしては、
例えば入力画像と出力画像の各画素のｘｙ座標を整数値
とし、出力画像の各画素に対応する入力画像中の座標を
小数部を含む座標（Ｘ，Ｙ）で示し、該座標を囲む４つ
の格子点の入力画像の画素の輝度値を、前記小数部を重
みとして加重平均するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記技術は極めて明解
ではあるが、実質的に入力画像の画素を「間引く」よう
な部分を含む変換の場合には画質の悪化を引き起こす。
例えば一定の高さから水平線を含むように地表を撮像
し、幾何変換により鳥瞰画像を得ようとする場合、撮像
位置直下付近の画像はその「間引き」を多く、撮像位置
より遠いほど「間引き」を少なく、又は「間引き」がな
いような変換となる。実際図７の（ａ）のような、地表
上水平線まで続く平行線を地上で撮像した入力画像か
ら、図７の（ｂ）のような、該平行線を空中から撮像し
たかの如き出力画像に変換する場合、図７の（ａ）の入
力画像中長さの等しい線分Ａ0Ａ1とＡ2Ａ3は、図７の
（ｂ）の出力画像中、長さの異なる線分Ｂ0Ｂ1とＢ2Ｂ3
に変換される。即ち、線分Ａ2Ａ3は、縮小されて線分Ｂ
2Ｂ3に変換される。
ではあるが、実質的に入力画像の画素を「間引く」よう
な部分を含む変換の場合には画質の悪化を引き起こす。
例えば一定の高さから水平線を含むように地表を撮像
し、幾何変換により鳥瞰画像を得ようとする場合、撮像
位置直下付近の画像はその「間引き」を多く、撮像位置
より遠いほど「間引き」を少なく、又は「間引き」がな
いような変換となる。実際図７の（ａ）のような、地表
上水平線まで続く平行線を地上で撮像した入力画像か
ら、図７の（ｂ）のような、該平行線を空中から撮像し
たかの如き出力画像に変換する場合、図７の（ａ）の入
力画像中長さの等しい線分Ａ0Ａ1とＡ2Ａ3は、図７の
（ｂ）の出力画像中、長さの異なる線分Ｂ0Ｂ1とＢ2Ｂ3
に変換される。即ち、線分Ａ2Ａ3は、縮小されて線分Ｂ
2Ｂ3に変換される。
【０００４】今、線分Ａ0Ａ1、Ａ2Ａ3及びＢ0Ｂ1に沿っ
て同数の画素が配置されているとすると、線分Ｂ2Ｂ3に
沿った画素の数が線分Ａ2Ａ3に沿った画素の数の１／２
より小さいならば、線分Ａ2Ａ3に沿った画素（の輝度
値）のうち線分Ｂ2Ｂ3に沿った画素（の輝度値）の算出
に全く関わらないものが必ず存在することとなる。ま
た、線分Ｂ2Ｂ3に沿った画素の数が線分Ａ2Ａ3に沿った
画素の数の１／２であって、出力画素が入力画素を１つ
飛びに１対１で対応させた場合を考えると、間引きによ
り、入力画像の周波数成分を含んだまま標本化周波数を
１／２に下げることになるので、標本化定理による上限
周波数を越える周波数成分が画質を悪化させる原因にな
っていた。
て同数の画素が配置されているとすると、線分Ｂ2Ｂ3に
沿った画素の数が線分Ａ2Ａ3に沿った画素の数の１／２
より小さいならば、線分Ａ2Ａ3に沿った画素（の輝度
値）のうち線分Ｂ2Ｂ3に沿った画素（の輝度値）の算出
に全く関わらないものが必ず存在することとなる。ま
た、線分Ｂ2Ｂ3に沿った画素の数が線分Ａ2Ａ3に沿った
画素の数の１／２であって、出力画素が入力画素を１つ
飛びに１対１で対応させた場合を考えると、間引きによ
り、入力画像の周波数成分を含んだまま標本化周波数を
１／２に下げることになるので、標本化定理による上限
周波数を越える周波数成分が画質を悪化させる原因にな
っていた。
【０００５】そこで例えば、画像変換に際し、ある範囲
のみ標本化周波数の１／２以上の周波数成分を除去して
から１／２の解像度により標本化を行うなどの工夫も考
えられるが、そのような範囲が、複数種類の解像度、例
えば１／２、１／３、…といった複数個ある場合には全
体としての処理が複雑となってしまう。
のみ標本化周波数の１／２以上の周波数成分を除去して
から１／２の解像度により標本化を行うなどの工夫も考
えられるが、そのような範囲が、複数種類の解像度、例
えば１／２、１／３、…といった複数個ある場合には全
体としての処理が複雑となってしまう。
【０００６】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、入力画像を一部縮小しても
画質が劣化しない画像変換方法及び画像変換装置を提供
することである。
たものであり、その目的は、入力画像を一部縮小しても
画質が劣化しない画像変換方法及び画像変換装置を提供
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の手段によれば、１の入力画像から
幾何変換により出力画像を得る画像処理方法において、
該入力画像を、その解像度と異なる解像度の画像に変換
する工程と、入力画像と変換された１個以上の解像度変
換画像の画素の輝度値から、出力画像の画素の輝度値を
演算するための画素を選択する工程と、選択された画素
について重みを算出する工程と、選択された画素の輝度
値に重みを乗じて加算する工程とを有することを特徴と
する。ここで異なる解像度に変換するとは、単に間引き
を行うのみでなく、標本化周波数よりも高い周波数成分
を抑制することを意味するものとする。
め、請求項１に記載の手段によれば、１の入力画像から
幾何変換により出力画像を得る画像処理方法において、
該入力画像を、その解像度と異なる解像度の画像に変換
する工程と、入力画像と変換された１個以上の解像度変
換画像の画素の輝度値から、出力画像の画素の輝度値を
演算するための画素を選択する工程と、選択された画素
について重みを算出する工程と、選択された画素の輝度
値に重みを乗じて加算する工程とを有することを特徴と
する。ここで異なる解像度に変換するとは、単に間引き
を行うのみでなく、標本化周波数よりも高い周波数成分
を抑制することを意味するものとする。
【０００８】また、請求項２に記載の手段によれば、１
の入力画像から幾何変換により出力画像を得る画像処理
装置において、入力画像を、その解像度と異なる解像度
の画像に変換する解像度変換手段と、入力画像と、解像
度変換手段により変換された１個以上の解像度変換画像
とを記憶する多重解像度画像記憶手段と、多重解像度画
像記憶手段に記憶された、入力画像及び１個以上の解像
度変換画像の画素の輝度値から、出力画像の画素の輝度
値を演算するための画素を選択する多重解像度画像画素
選択手段と、多重解像度画像画素選択手段で選択された
画素について重みを与える重み算出手段と、多重解像度
画像画素選択手段により多重解像度画像記憶手段から読
み出された、入力画像又は１個以上の解像度変換画像の
画素の輝度値に、重み算出手段が与える重みを乗じて加
算する出力画素輝度値算出手段とを有することを特徴と
する。ここで異なる解像度に変換するとは、単に間引き
を行うのみでなく、標本化周波数よりも高い周波数成分
を抑制することを意味するものとする。尚、本発明は、
多重解像度画像記憶手段として、入力画像及び１個の解
像度変換画像の画素の輝度値を記憶する場合、及び、２
個以上の解像度変換画像の画素の輝度値を記憶する場合
を包含するものとする。
の入力画像から幾何変換により出力画像を得る画像処理
装置において、入力画像を、その解像度と異なる解像度
の画像に変換する解像度変換手段と、入力画像と、解像
度変換手段により変換された１個以上の解像度変換画像
とを記憶する多重解像度画像記憶手段と、多重解像度画
像記憶手段に記憶された、入力画像及び１個以上の解像
度変換画像の画素の輝度値から、出力画像の画素の輝度
値を演算するための画素を選択する多重解像度画像画素
選択手段と、多重解像度画像画素選択手段で選択された
画素について重みを与える重み算出手段と、多重解像度
画像画素選択手段により多重解像度画像記憶手段から読
み出された、入力画像又は１個以上の解像度変換画像の
画素の輝度値に、重み算出手段が与える重みを乗じて加
算する出力画素輝度値算出手段とを有することを特徴と
する。ここで異なる解像度に変換するとは、単に間引き
を行うのみでなく、標本化周波数よりも高い周波数成分
を抑制することを意味するものとする。尚、本発明は、
多重解像度画像記憶手段として、入力画像及び１個の解
像度変換画像の画素の輝度値を記憶する場合、及び、２
個以上の解像度変換画像の画素の輝度値を記憶する場合
を包含するものとする。
【０００９】また、請求項３に記載の手段によれば、解
像度変換手段は、入力画像をその解像度の整数分の１の
低解像度の画像に変換することを特徴とする。
像度変換手段は、入力画像をその解像度の整数分の１の
低解像度の画像に変換することを特徴とする。
【００１０】また、請求項４に記載の手段によれば、解
像度変換手段は、縦方向及び横方向の各々独立に解像度
を変換することができ、縦方向及び横方向の解像度は、
入力画像の解像度のそれぞれ整数分の１であることを特
徴とする。尚、縦方向及び横方向の解像度はどちらも入
力画像の解像度と一致する画像を除くが、一方のみ入力
画像の解像度と一致するような画像は含んでも良いもの
とする。
像度変換手段は、縦方向及び横方向の各々独立に解像度
を変換することができ、縦方向及び横方向の解像度は、
入力画像の解像度のそれぞれ整数分の１であることを特
徴とする。尚、縦方向及び横方向の解像度はどちらも入
力画像の解像度と一致する画像を除くが、一方のみ入力
画像の解像度と一致するような画像は含んでも良いもの
とする。
【００１１】
【作用及び発明の効果】入力画像及び１個以上の入力画
像と異なる解像度の画像の組（多重解像度画像）、又は
２個以上の入力画像と異なる解像度の画像の組（多重解
像度画像）を用意し、そこから適宜画素を選択して出力
画素の輝度値の算出を行うようにしたので、縮小率が小
さい部分は高い解像度の画像から、縮小率が大きい部分
は低い解像度の画像から幾何変換を行うことができる。
これにより、どの部分においても標本化周波数よりも高
い周波数成分を有することのない出力画像を得ることが
できる。よって簡単な処理で画質の高い画像処理を行う
ことができる（請求項１、請求項２）。
像と異なる解像度の画像の組（多重解像度画像）、又は
２個以上の入力画像と異なる解像度の画像の組（多重解
像度画像）を用意し、そこから適宜画素を選択して出力
画素の輝度値の算出を行うようにしたので、縮小率が小
さい部分は高い解像度の画像から、縮小率が大きい部分
は低い解像度の画像から幾何変換を行うことができる。
これにより、どの部分においても標本化周波数よりも高
い周波数成分を有することのない出力画像を得ることが
できる。よって簡単な処理で画質の高い画像処理を行う
ことができる（請求項１、請求項２）。
【００１２】入力画像の解像度を整数分の１の低解像度
に変換するのは容易であるので、より小型の装置とする
ことができる（請求項３）。縦方向と横方向で解像度を
独立に調整できるようにすれば、より的確に画像変換す
ることができる（請求項４）。
に変換するのは容易であるので、より小型の装置とする
ことができる（請求項３）。縦方向と横方向で解像度を
独立に調整できるようにすれば、より的確に画像変換す
ることができる（請求項４）。
【００１３】
【発明の実施の形態】〔第１実施例〕図１は、本発明の
具体的な第１の実施例に係る画像処理装置の構成を示す
ブロック図である。本明細書では、入出力画像につい
て、横方向座標をx又はpで、縦方向座標をy又はqで示
す。入力画像I(x,y)は、格子点を行列様に読むとy行x列
ということとなる。本実施例では入出力画像とも、k行h
列の格子点で画素が示されるものとする。即ち、1≦x,p
≦h, 1≦y,q≦kであり、h,k,p,q,x,yは全て整数であ
る。
具体的な第１の実施例に係る画像処理装置の構成を示す
ブロック図である。本明細書では、入出力画像につい
て、横方向座標をx又はpで、縦方向座標をy又はqで示
す。入力画像I(x,y)は、格子点を行列様に読むとy行x列
ということとなる。本実施例では入出力画像とも、k行h
列の格子点で画素が示されるものとする。即ち、1≦x,p
≦h, 1≦y,q≦kであり、h,k,p,q,x,yは全て整数であ
る。
【００１４】図１に示すとおりメインコントローラ１に
より、メモリ２、IR形成コントローラ３１、出力画素輝
度演算テーブル４、メモリ読出アドレス算出器５、重み
算出器６が制御されている。また、メインコントローラ
１により、加算器８の出力及びリセットが行われる。
より、メモリ２、IR形成コントローラ３１、出力画素輝
度演算テーブル４、メモリ読出アドレス算出器５、重み
算出器６が制御されている。また、メインコントローラ
１により、加算器８の出力及びリセットが行われる。
【００１５】まず、メインコントローラ１の指示によ
り、入力画像（座標画素(x,y)の輝度）I(x,y)がメモリ
２の所定アドレスに記憶される。この入力画像I(x,y)
は、解像度１の画像であるので、以下、I1(x,y)と記載
する。
り、入力画像（座標画素(x,y)の輝度）I(x,y)がメモリ
２の所定アドレスに記憶される。この入力画像I(x,y)
は、解像度１の画像であるので、以下、I1(x,y)と記載
する。
【００１６】次にメインコントローラ１の指示により、
IR形成コントローラ３１が起動し、解像度1/R（Rは整
数）の低解像度画像IR(x,y)が次のように形成される。
即ち、I R形成コントローラ３１により、低解像度画像の
座標(x,y)の輝度を算出するためのR2個の解像度１の画
像I1(x,y)の画素が順次乗算器７に出力される。一方、
それと同期して、IR形成コントローラ３１から乗算器７
には重みw=1/R2がその間出力され、積がとられて加算器
８に順次出力される。加算器８は、初期値０からR2個の
積を順次加算し、メインコントローラ１の指示により、
合計値がメモリ２の所定アドレスに記憶される。こうし
て、解像度１の画像のR2個の画素の輝度の単純平均が対
応する解像度1/Rの低解像度画像の座標(x,y)の輝度とし
てメモリ２に記憶される。これを横h/R、縦k/R回くり返
すことにより、横h/R、縦k/Rの画素から成る解像度1/R
の低解像度画像IR(x,y)が形成される。これをR=2から所
望回数くり返す。こうして得られる解像度1/Rの低解像
度画像IR（Rは2以上の整数）は、単純間引きによる低解
像度画像と異なり、高周波成分の抑制された画像であ
る。
IR形成コントローラ３１が起動し、解像度1/R（Rは整
数）の低解像度画像IR(x,y)が次のように形成される。
即ち、I R形成コントローラ３１により、低解像度画像の
座標(x,y)の輝度を算出するためのR2個の解像度１の画
像I1(x,y)の画素が順次乗算器７に出力される。一方、
それと同期して、IR形成コントローラ３１から乗算器７
には重みw=1/R2がその間出力され、積がとられて加算器
８に順次出力される。加算器８は、初期値０からR2個の
積を順次加算し、メインコントローラ１の指示により、
合計値がメモリ２の所定アドレスに記憶される。こうし
て、解像度１の画像のR2個の画素の輝度の単純平均が対
応する解像度1/Rの低解像度画像の座標(x,y)の輝度とし
てメモリ２に記憶される。これを横h/R、縦k/R回くり返
すことにより、横h/R、縦k/Rの画素から成る解像度1/R
の低解像度画像IR(x,y)が形成される。これをR=2から所
望回数くり返す。こうして得られる解像度1/Rの低解像
度画像IR（Rは2以上の整数）は、単純間引きによる低解
像度画像と異なり、高周波成分の抑制された画像であ
る。
【００１７】I1(x,y)からI2(x,y)、I3(x,y)が形成され
る様子を図２に示す。簡単のため、横36、縦24の例を示
す。図２の（ａ）のように、横36、縦24の解像度１の画
像I1を、図２の（ｂ）のように横２、縦２の４個ずつの
画素に区分けする。この１つずつの区分けに対して、図
２の（ｃ）のような横18、縦12の画像I2の画素を対応さ
せれば、それは解像度1/2の画像となる。同様に、図２
の（ｄ）のように横３、縦３の９個ずつの画素に区分け
し、その１つずつの区分けに対して、図２の（ｅ）のよ
うな横9、縦6の画像I3の画素を対応させれば、それは解
像度1/3の画像となる。
る様子を図２に示す。簡単のため、横36、縦24の例を示
す。図２の（ａ）のように、横36、縦24の解像度１の画
像I1を、図２の（ｂ）のように横２、縦２の４個ずつの
画素に区分けする。この１つずつの区分けに対して、図
２の（ｃ）のような横18、縦12の画像I2の画素を対応さ
せれば、それは解像度1/2の画像となる。同様に、図２
の（ｄ）のように横３、縦３の９個ずつの画素に区分け
し、その１つずつの区分けに対して、図２の（ｅ）のよ
うな横9、縦6の画像I3の画素を対応させれば、それは解
像度1/3の画像となる。
【００１８】必要な低解像度画像が得られたところで、
解像度１の画像とあわせて、所望の幾何変換を行う。即
ち、メインコントローラ１の指示により、出力画像の座
標(p,q)の輝度O(p,q)が次のようにして算出される。メ
インコントローラ１の指示により、出力画素輝度演算テ
ーブル４に記憶された出力画像の座標(p,q)の輝度を演
算するための5つの情報が出力される。即ち、解像度指
示値R、入力画像対応座標の整数部YI, XI, 小数部YF, X
Fである。ただしR、YI、XIは整数、0≦YF,XF＜1であ
る。これにより、次のようにして解像度指示値Rに対応
するIR(x,y)の、４つの画素の輝度IR(YI,XI)、IR(YI+1,
XI)、IR(YI,XI+1)、IR(YI+1,XI+1)から、出力画素の輝
度O(p,q)が求められる。
解像度１の画像とあわせて、所望の幾何変換を行う。即
ち、メインコントローラ１の指示により、出力画像の座
標(p,q)の輝度O(p,q)が次のようにして算出される。メ
インコントローラ１の指示により、出力画素輝度演算テ
ーブル４に記憶された出力画像の座標(p,q)の輝度を演
算するための5つの情報が出力される。即ち、解像度指
示値R、入力画像対応座標の整数部YI, XI, 小数部YF, X
Fである。ただしR、YI、XIは整数、0≦YF,XF＜1であ
る。これにより、次のようにして解像度指示値Rに対応
するIR(x,y)の、４つの画素の輝度IR(YI,XI)、IR(YI+1,
XI)、IR(YI,XI+1)、IR(YI+1,XI+1)から、出力画素の輝
度O(p,q)が求められる。
【００１９】まず、出力画素輝度演算テーブル４の出力
する解像度指示値R、入力画像対応座標の整数部YI, XI
からメモリ読出アドレス算出器５によりアドレスが算出
されて４つの画素の輝度IR(YI,XI)、IR(YI+1,XI)、IR(Y
I,XI+1)、IR(YI+1,XI+1)が順次乗算器７に出力される。
これと同期して、出力画素輝度演算テーブル４の出力す
る入力画像対応座標の小数部YF, XFから重み算出器６に
より重みとして(1-YF)(1-XF)、YF(1-XF)、(1-YF)XF、YF
XFが順次算出されて乗算器７に出力される。こうして、
乗算器７は、(1-YF)(1-XF)IR(YI,XI)、YF(1-XF)IR(YI+
1,XI)、(1-YF)XFIR(YI,XI+1)、YFXFIR(YI+1,XI+1)を順
次加算器８に出力する。加算器８は、メインコントロー
ラ１の指示により初期値０からこれら乗算器の４つの出
力を順次加算し、最終出力(1-YF)(1-XF)IR(YI,XI)＋Y
F(1-XF)IR(YI+1,XI)＋(1-YF)XFIR(YI,XI+1)＋YFXFIR(YI
+1,XI+1)を出力座標(p,q)の画素の輝度O(p,q)として出
力する。このとき、入力画像I(x,y)（解像度１画像I
1(x,y)）に対し、縮小度の大きい部分における出力座標
(p,q)の画素の輝度O(p,q)の算出には、低解像度の画像I
R(x,y)を用いることで、高周波成分の抑制された出力画
像とすることができ、画質の劣化を抑制することができ
る。
する解像度指示値R、入力画像対応座標の整数部YI, XI
からメモリ読出アドレス算出器５によりアドレスが算出
されて４つの画素の輝度IR(YI,XI)、IR(YI+1,XI)、IR(Y
I,XI+1)、IR(YI+1,XI+1)が順次乗算器７に出力される。
これと同期して、出力画素輝度演算テーブル４の出力す
る入力画像対応座標の小数部YF, XFから重み算出器６に
より重みとして(1-YF)(1-XF)、YF(1-XF)、(1-YF)XF、YF
XFが順次算出されて乗算器７に出力される。こうして、
乗算器７は、(1-YF)(1-XF)IR(YI,XI)、YF(1-XF)IR(YI+
1,XI)、(1-YF)XFIR(YI,XI+1)、YFXFIR(YI+1,XI+1)を順
次加算器８に出力する。加算器８は、メインコントロー
ラ１の指示により初期値０からこれら乗算器の４つの出
力を順次加算し、最終出力(1-YF)(1-XF)IR(YI,XI)＋Y
F(1-XF)IR(YI+1,XI)＋(1-YF)XFIR(YI,XI+1)＋YFXFIR(YI
+1,XI+1)を出力座標(p,q)の画素の輝度O(p,q)として出
力する。このとき、入力画像I(x,y)（解像度１画像I
1(x,y)）に対し、縮小度の大きい部分における出力座標
(p,q)の画素の輝度O(p,q)の算出には、低解像度の画像I
R(x,y)を用いることで、高周波成分の抑制された出力画
像とすることができ、画質の劣化を抑制することができ
る。
【００２０】尚、本実施例において、IR形成コントロー
ラ３１と乗算器７及び加算器８が、解像度変換手段を構
成し、メモリ２が多重解像度画像記憶手段に対応し、出
力画素輝度演算テーブル４とメモリ読出アドレス算出器
５が多重解像度画像画素選択手段を構成し、出力画素輝
度演算テーブル４と重み算出器６が重み算出手段を構成
し、乗算器７及び加算器８が出力画素輝度値算出手段を
構成する。即ち、乗算器７及び加算器８が解像度変換手
段と出力画素輝度値算出手段で重複して使用されてい
る。
ラ３１と乗算器７及び加算器８が、解像度変換手段を構
成し、メモリ２が多重解像度画像記憶手段に対応し、出
力画素輝度演算テーブル４とメモリ読出アドレス算出器
５が多重解像度画像画素選択手段を構成し、出力画素輝
度演算テーブル４と重み算出器６が重み算出手段を構成
し、乗算器７及び加算器８が出力画素輝度値算出手段を
構成する。即ち、乗算器７及び加算器８が解像度変換手
段と出力画素輝度値算出手段で重複して使用されてい
る。
【００２１】〔第２実施例〕図３は、本発明の具体的な
第２の実施例に係る画像処理装置の構成を示すブロック
図である。本実施例は、第１実施例におけるIR形成コン
トローラ３１に替えて、２次元高速フーリエ変換器（２
ｄ−ＦＦＴ）３２１、高周波消去器３２２、２次元逆高
速フーリエ変換器（２ｄ−ＩＦＦＴ）３２３から成るIR
形成装置３２を用い、また、乗算器７及び加算器８を出
力画素輝度値算出手段にのみ使用するものである。
第２の実施例に係る画像処理装置の構成を示すブロック
図である。本実施例は、第１実施例におけるIR形成コン
トローラ３１に替えて、２次元高速フーリエ変換器（２
ｄ−ＦＦＴ）３２１、高周波消去器３２２、２次元逆高
速フーリエ変換器（２ｄ−ＩＦＦＴ）３２３から成るIR
形成装置３２を用い、また、乗算器７及び加算器８を出
力画素輝度値算出手段にのみ使用するものである。
【００２２】本実施例の構成及び作用は以下の通りであ
る。まず、メインコントローラ１の指示により、入力画
像（座標画素(x,y)の輝度）I(x,y)（解像度１の画像I
1(x,y)）がメモリ２の所定アドレスに記憶される。
る。まず、メインコントローラ１の指示により、入力画
像（座標画素(x,y)の輝度）I(x,y)（解像度１の画像I
1(x,y)）がメモリ２の所定アドレスに記憶される。
【００２３】次にメインコントローラ１の指示により、
IR形成装置３２が起動し、解像度1/R（Rは整数）の低解
像度画像IR(x,y)が次のように形成される。即ち、２ｄ
−ＦＦＴ３２１にI1(x,y)が読み込まれ、２次元高速フ
ーリエ変換により周波数分析が行われる。次に、高周波
消去器３２２により、高周波が消去される。ここで高周
波とは、例えば横h個縦k個のhk個の画素から成る画像に
おいては、横はh/2のまでの、縦はk/2までの空間周波数
を有する。そこで縦横共に解像度を1/Rとすると、標本
化定理により低解像度画像においては横はh/2Rまでの、
縦はk/2Rまでの空間周波数までしか表示できない。よっ
て、横はh/2R乃至h/2、縦はk/2R乃至k/2までの空間周波
数を消去することが高周波消去器３２２の役目である。
IR形成装置３２が起動し、解像度1/R（Rは整数）の低解
像度画像IR(x,y)が次のように形成される。即ち、２ｄ
−ＦＦＴ３２１にI1(x,y)が読み込まれ、２次元高速フ
ーリエ変換により周波数分析が行われる。次に、高周波
消去器３２２により、高周波が消去される。ここで高周
波とは、例えば横h個縦k個のhk個の画素から成る画像に
おいては、横はh/2のまでの、縦はk/2までの空間周波数
を有する。そこで縦横共に解像度を1/Rとすると、標本
化定理により低解像度画像においては横はh/2Rまでの、
縦はk/2Rまでの空間周波数までしか表示できない。よっ
て、横はh/2R乃至h/2、縦はk/2R乃至k/2までの空間周波
数を消去することが高周波消去器３２２の役目である。
【００２４】高周波消去器３２２は、順次、R＝2, 3,
…に対応する高周波の消去されたデータを２ｄ−ＩＦＦ
Ｔ３２３に出力する。２ｄ−ＩＦＦＴ３２３は順次、R
毎に逆フーリエ変換を行い、メモリ２に出力する。尚、
２ｄ−ＩＦＦＴ３２３の出力は、横はh/R、縦はk/Rのhk
/R2個の画素の輝度値からなる解像度1/R（Rは整数）の
低解像度画像IR(x,y)である。IR形成装置３２を構成す
る２ｄ−ＦＦＴ３２１、高周波消去器３２２、２ｄ−Ｉ
ＦＦＴ３２３は各々メインコントローラ１により制御さ
れる。また、メモリ２の、低解像度画像IR(x,y)の記憶
場所はやはりメインコントローラ１により制御される。
…に対応する高周波の消去されたデータを２ｄ−ＩＦＦ
Ｔ３２３に出力する。２ｄ−ＩＦＦＴ３２３は順次、R
毎に逆フーリエ変換を行い、メモリ２に出力する。尚、
２ｄ−ＩＦＦＴ３２３の出力は、横はh/R、縦はk/Rのhk
/R2個の画素の輝度値からなる解像度1/R（Rは整数）の
低解像度画像IR(x,y)である。IR形成装置３２を構成す
る２ｄ−ＦＦＴ３２１、高周波消去器３２２、２ｄ−Ｉ
ＦＦＴ３２３は各々メインコントローラ１により制御さ
れる。また、メモリ２の、低解像度画像IR(x,y)の記憶
場所はやはりメインコントローラ１により制御される。
【００２５】必要な低解像度画像が得られたところで、
解像度１の画像とあわせて、所望の幾何変換を行う。即
ち、メインコントローラ１の指示により、出力画像の座
標(p,q)の輝度O(p,q)が次のようにして算出される。メ
インコントローラ１の指示により、出力画素輝度演算テ
ーブル４に記憶された出力画像の座標(p,q)の輝度を演
算するための5つの情報が出力される。即ち、解像度指
示値R、入力画像対応座標の整数部YI, XI, 小数部YF, X
Fである。以下は第１実施例と全く同様で、(1-Y F)(1-
XF)IR(YI,XI)＋YF(1-XF)IR(YI+1,XI)＋(1-YF)XFIR(YI,X
I+1)＋YFXFIR(YI+1,XI+1)を出力座標(p,q)の画素の輝度
O(p,q)として出力する。このとき、入力画像I(x,y)（解
像度１画像I1(x,y)）に対し、縮小度の大きい部分にお
ける出力座標(p,q)の画素の輝度O(p,q)の算出には、高
周波成分を除去した低解像度の画像I R(x,y)を用いるこ
とで、出力画像の画質の劣化を抑制することができる。
解像度１の画像とあわせて、所望の幾何変換を行う。即
ち、メインコントローラ１の指示により、出力画像の座
標(p,q)の輝度O(p,q)が次のようにして算出される。メ
インコントローラ１の指示により、出力画素輝度演算テ
ーブル４に記憶された出力画像の座標(p,q)の輝度を演
算するための5つの情報が出力される。即ち、解像度指
示値R、入力画像対応座標の整数部YI, XI, 小数部YF, X
Fである。以下は第１実施例と全く同様で、(1-Y F)(1-
XF)IR(YI,XI)＋YF(1-XF)IR(YI+1,XI)＋(1-YF)XFIR(YI,X
I+1)＋YFXFIR(YI+1,XI+1)を出力座標(p,q)の画素の輝度
O(p,q)として出力する。このとき、入力画像I(x,y)（解
像度１画像I1(x,y)）に対し、縮小度の大きい部分にお
ける出力座標(p,q)の画素の輝度O(p,q)の算出には、高
周波成分を除去した低解像度の画像I R(x,y)を用いるこ
とで、出力画像の画質の劣化を抑制することができる。
【００２６】尚、本実施例において、IR形成装置３２
が、解像度変換手段を構成し、メモリ２が多重解像度画
像記憶手段に対応し、出力画素輝度演算テーブル４とメ
モリ読出アドレス算出器５が多重解像度画像画素選択手
段を構成し、出力画素輝度演算テーブル４と重み算出器
６が重み算出手段を構成し、乗算器７及び加算器８が出
力画素輝度値算出手段を構成する。
が、解像度変換手段を構成し、メモリ２が多重解像度画
像記憶手段に対応し、出力画素輝度演算テーブル４とメ
モリ読出アドレス算出器５が多重解像度画像画素選択手
段を構成し、出力画素輝度演算テーブル４と重み算出器
６が重み算出手段を構成し、乗算器７及び加算器８が出
力画素輝度値算出手段を構成する。
【００２７】〔変形例〕上記第１及び第２実施例におい
ては、どの低解像度画像においても、縦横とも同一の解
像度低下の値Rを用いたが、縦と横で異なる解像度の画
像を生成し、最適な解像度画像から幾何変換を行っても
良い。図４は、入力画像I11から、縦方向を1/Rの解像度
に、横方向を1/Sの解像度にした低解像度画像をIRSとし
て示した。図４では、９つの異なる縦横の解像度の画像
を基に、幾何変換が可能であることを示している。この
ような構成は、第１、第２いずれの実施例においても、
解像度指示値（縮小度）をRの１個のみでなく、R、Sの
２個用いることで容易に可能であることは明らかであ
る。
ては、どの低解像度画像においても、縦横とも同一の解
像度低下の値Rを用いたが、縦と横で異なる解像度の画
像を生成し、最適な解像度画像から幾何変換を行っても
良い。図４は、入力画像I11から、縦方向を1/Rの解像度
に、横方向を1/Sの解像度にした低解像度画像をIRSとし
て示した。図４では、９つの異なる縦横の解像度の画像
を基に、幾何変換が可能であることを示している。この
ような構成は、第１、第２いずれの実施例においても、
解像度指示値（縮小度）をRの１個のみでなく、R、Sの
２個用いることで容易に可能であることは明らかであ
る。
【００２８】〔第３実施例〕上記実施例では、ハードウ
エアによる構成を示したが、本発明はソフトウエアによ
るものでも可能である。これを第３実施例として図５及
び図６にフローチャートを示す。図５は、本実施例にお
けるソフトウエアの前段を示し、ＳＴＡＲＴ乃至Ｍまで
である。図６は、本実施例におけるソフトウエアの後段
を示し、Ｍ至ＥＮＤまでである。以下、「Ｓ０００」等
で、「ステップ０００」を示す。なお、本実施例は、メ
モリと適当なＣＰＵのみで構成可能である。
エアによる構成を示したが、本発明はソフトウエアによ
るものでも可能である。これを第３実施例として図５及
び図６にフローチャートを示す。図５は、本実施例にお
けるソフトウエアの前段を示し、ＳＴＡＲＴ乃至Ｍまで
である。図６は、本実施例におけるソフトウエアの後段
を示し、Ｍ至ＥＮＤまでである。以下、「Ｓ０００」等
で、「ステップ０００」を示す。なお、本実施例は、メ
モリと適当なＣＰＵのみで構成可能である。
【００２９】まず、Ｓ０００で、１フレームの入力画像
I(x,y)(1≦x≦h,1≦y≦k)をメモリに取り込む。次にＳ
１００で解像度指示値(縮小度)Rを2と置き、次にＳ１０
２で縦座標yを1、次にＳ１０４で横座標xを1と置く。
I(x,y)(1≦x≦h,1≦y≦k)をメモリに取り込む。次にＳ
１００で解像度指示値(縮小度)Rを2と置き、次にＳ１０
２で縦座標yを1、次にＳ１０４で横座標xを1と置く。
【００３０】次にＳ１０６で、解像度指示値(縮小度)R
の低解像度画像の座標(x,y)の輝度値IR(x,y)を算出す
る。即ち入力画像の座標(R(x-1)+1,R(y-1)+1)から座標
(Rx,Ry)までのR2個の輝度値をメモリから読み出して平
均する。これをメモリの所定アドレスに記憶させる。次
にＳ１１０に進む。
の低解像度画像の座標(x,y)の輝度値IR(x,y)を算出す
る。即ち入力画像の座標(R(x-1)+1,R(y-1)+1)から座標
(Rx,Ry)までのR2個の輝度値をメモリから読み出して平
均する。これをメモリの所定アドレスに記憶させる。次
にＳ１１０に進む。
【００３１】Ｓ１１０で、x=h/RでないならばＳ１１２
に進んでxをx+1に置き替えてＳ１０６をくり返す。x=h/
RならばＳ１２０に進む。
に進んでxをx+1に置き替えてＳ１０６をくり返す。x=h/
RならばＳ１２０に進む。
【００３２】Ｓ１２０で、y=k/RでないならばＳ１２２
に進んでyをy+1に置き替えてＳ１０４以下をくり返す。
y=k/RならばＳ１３０に進む。
に進んでyをy+1に置き替えてＳ１０４以下をくり返す。
y=k/RならばＳ１３０に進む。
【００３３】Ｓ１３０で、R=RmaxでないならばＳ１３２
に進んでRをR+1に置き替えてＳ１０２以下をくり返す。
R=RmaxならばＭに進む。
に進んでRをR+1に置き替えてＳ１０２以下をくり返す。
R=RmaxならばＭに進む。
【００３４】こうして、所望の低解像度画像IR(x,y)（2
≦R≦Rmax,1≦x≦h/R,1≦y≦k/R）の画像が作成され
る。次に、図６のフローチャートにより複数の解像度の
画像I及びIRから幾何変換により出力画像O(p,q)(1≦p≦
h,1≦q≦k)が作成される。
≦R≦Rmax,1≦x≦h/R,1≦y≦k/R）の画像が作成され
る。次に、図６のフローチャートにより複数の解像度の
画像I及びIRから幾何変換により出力画像O(p,q)(1≦p≦
h,1≦q≦k)が作成される。
【００３５】即ち、図５のフローチャートのＭに続い
て、Ｓ２００でqを1とおき、次にＳ２０２でpを1と置
く。
て、Ｓ２００でqを1とおき、次にＳ２０２でpを1と置
く。
【００３６】次にＳ２１０で、出力画像の座標(p,q)の
輝度値O(p,q)を算出するための画像を選択するため、R
が選択される。出力画像の座標(p,q)とRは予め記憶され
ている。なお、R=1は、元の入力画像I(x,y)を意味す
る。次にＳ２１２で、出力画像の座標(p,q)に対応する
解像度指示値(縮小度)Rの低解像度画像の座標(XI+XF,YI
+YF)が読み出される。ただし、XI,YIは整数、0≦XF,YF
＜1である。
輝度値O(p,q)を算出するための画像を選択するため、R
が選択される。出力画像の座標(p,q)とRは予め記憶され
ている。なお、R=1は、元の入力画像I(x,y)を意味す
る。次にＳ２１２で、出力画像の座標(p,q)に対応する
解像度指示値(縮小度)Rの低解像度画像の座標(XI+XF,YI
+YF)が読み出される。ただし、XI,YIは整数、0≦XF,YF
＜1である。
【００３７】次にＳ２１２で、メモリに記憶された解像
度指示値(縮小度)Rの画像の４つの輝度値IR(YI,XI)、IR
(YI+1,XI)、IR(YI,XI+1)、IR(YI+1,XI+1)から、出力画
像の輝度値O(p,q)が、式O(p,q)＝(1-YF)(1-XF)IR(YI,
XI)＋YF(1-XF)IR(YI+1,XI)＋(1-YF)XFIR(YI,XI+1)＋YFX
FIR(YI+1,XI+1)により算出され、メモリの所定アドレス
に記憶される。次にＳ２２０に進む。
度指示値(縮小度)Rの画像の４つの輝度値IR(YI,XI)、IR
(YI+1,XI)、IR(YI,XI+1)、IR(YI+1,XI+1)から、出力画
像の輝度値O(p,q)が、式O(p,q)＝(1-YF)(1-XF)IR(YI,
XI)＋YF(1-XF)IR(YI+1,XI)＋(1-YF)XFIR(YI,XI+1)＋YFX
FIR(YI+1,XI+1)により算出され、メモリの所定アドレス
に記憶される。次にＳ２２０に進む。
【００３８】Ｓ２２０で、p=hでないならばＳ２２２に
進んでpをp+1に置き替えてＳ２１０以下をくり返す。p=
hならばＳ２３０に進む。
進んでpをp+1に置き替えてＳ２１０以下をくり返す。p=
hならばＳ２３０に進む。
【００３９】Ｓ２３０で、q=kでないならばＳ２３２に
進んでqをq+1に置き替えてＳ２０２以下をくり返す。q=
kならばＳ２４０に進む。
進んでqをq+1に置き替えてＳ２０２以下をくり返す。q=
kならばＳ２４０に進む。
【００４０】こうして、１フレームの出力画像O(p,q)
（1≦p≦h,1≦q≦k）の画像が作成されるので、Ｓ２４
０にて出力画像が出力される。
（1≦p≦h,1≦q≦k）の画像が作成されるので、Ｓ２４
０にて出力画像が出力される。
【００４１】本実施例の効果は全く第１実施例と同じで
ある。
ある。
【００４２】第３実施例の図５のＳ１０６に替えて、２
次元高速フーリエ変換、高周波消去、２次元逆高速フー
リエ変換により各低解像度画像を構成することは容易で
ある。この場合の効果は、第２実施例と全く同じとな
る。
次元高速フーリエ変換、高周波消去、２次元逆高速フー
リエ変換により各低解像度画像を構成することは容易で
ある。この場合の効果は、第２実施例と全く同じとな
る。
【００４３】第３実施例においては、１フレーム毎の入
力画像取り込み、１フレーム毎の出力画像出力とした
が、適当なタイミング調整により、連続的に行って処理
時間を短縮できるのは言うまでもない。
力画像取り込み、１フレーム毎の出力画像出力とした
が、適当なタイミング調整により、連続的に行って処理
時間を短縮できるのは言うまでもない。
【図１】本発明の具体的な第１の実施例に係る画像処理
装置の構成を示すブロック図。
装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１実施例における低解像度画像の生成方法を
示す概念図。
示す概念図。
【図３】本発明の具体的な第２の実施例に係る画像処理
装置の構成を示すブロック図。
装置の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の変形例における低解像度画像を示す概
念図。
念図。
【図５】本発明の具体的な第３実施例に係るソフトウエ
アの前段を示すフローチャート。
アの前段を示すフローチャート。
【図６】本発明の具体的な第３実施例に係るソフトウエ
アの後段を示すフローチャート。
アの後段を示すフローチャート。
【図７】間引きが生じる画像変換における、入力画像
（ａ）と出力画像（ｂ）。
（ａ）と出力画像（ｂ）。
１ メインコントローラ ２ メモリ ３１ IR形成コントローラ ３２ IR形成装置 ３２１ ２次元高速フーリエ変換器（２ｄ−ＦＦＴ） ３２２ 高周波消去器 ３２３ ２次元逆高速フーリエ変換器（２ｄ−ＩＦＦ
Ｔ） ４ 出力画素輝度演算テーブル ５ メモリ読出アドレス算出器 ６ 重み算出器 ７ 乗算器 ８ 加算器 R 解像度指示値(縮小度)
Ｔ） ４ 出力画素輝度演算テーブル ５ メモリ読出アドレス算出器 ６ 重み算出器 ７ 乗算器 ８ 加算器 R 解像度指示値(縮小度)
Claims (4)
- 【請求項１】 １の入力画像から幾何変換により出力画
像を得る画像処理方法において、 該入力画像を、その解像度と異なる解像度の画像に変換
する工程と、 前記入力画像と変換された１個以上の解像度変換画像の
画素の輝度値から、出力画像の画素の輝度値を演算する
ための画素を選択する工程と、 該選択された画素について重みを算出する工程と、 該選択された画素の輝度値に前記重みを乗じて加算する
工程とを有することを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項２】 １の入力画像から幾何変換により出力画
像を得る画像処理装置において、 該入力画像を、その解像度と異なる解像度の画像に変換
する解像度変換手段と、 前記入力画像と、前記解像度変換手段により変換された
１個以上の解像度変換画像とを記憶する多重解像度画像
記憶手段と、 前記多重解像度画像記憶手段に記憶された、前記入力画
像及び１個以上の前記解像度変換画像の画素の輝度値か
ら、出力画像の画素の輝度値を演算するための画素を選
択する多重解像度画像画素選択手段と、 前記多重解像度画像画素選択手段で選択された画素につ
いて重みを与える重み算出手段と、 前記多重解像度画像画素選択手段により前記多重解像度
画像記憶手段から読み出された、前記入力画像又は１個
以上の前記解像度変換画像の画素の輝度値に、前記重み
算出手段が与える前記重みを乗じて加算する出力画素輝
度値算出手段とを有することを特徴とする画像処理装
置。 - 【請求項３】 前記解像度変換手段は、前記入力画像を
その解像度の整数分の１の低解像度の画像に変換するこ
とを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。 - 【請求項４】 前記解像度変換手段は、縦方向及び横方
向の各々独立に解像度を変換することができ、縦方向及
び横方向の解像度は、前記入力画像の解像度のそれぞれ
整数分の１であることを特徴とする請求項２に記載の画
像処理装置。
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019087853A1 (ja) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | コニカミノルタ株式会社 | 生体物質定量方法、画像処理装置及びプログラム |
-
2001
- 2001-01-25 JP JP2001017621A patent/JP2002222414A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019087853A1 (ja) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | コニカミノルタ株式会社 | 生体物質定量方法、画像処理装置及びプログラム |
| JPWO2019087853A1 (ja) * | 2017-11-06 | 2020-12-24 | コニカミノルタ株式会社 | 生体物質定量方法、画像処理装置及びプログラム |
| JP7160047B2 (ja) | 2017-11-06 | 2022-10-25 | コニカミノルタ株式会社 | 生体物質定量方法、画像処理装置及びプログラム |
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